O conjunto clássico de réguas linimétricas, pluviômetros mecânicos e molinetes acústicos opera segundo a premissa de que a observação pontual, quando ancorada em séries longas, reflete o comportamento regional.

O problema inverso

A precipitação convectiva apresenta gradientes de dezenas de milímetros por quilômetro, enquanto o escoamento concentrado reage a pulsos de minutos.

Parâmetros de rugosidade, conectividade e armazenamento devem ser inferidos a partir de sinais incompletos.

A latência entre medição e decisão não pode exceder o tempo de concentração de bacias urbanizadas (frequentemente < 40 min).

Sensores conectados

A redundância via satélites garante continuidade mesmo quando torres de telefonia falham durante tempestades.

A variável controladora da alocação hídrica permanece sendo a vazão, mas sua medição direta e contínua é inviável em rios com leitos instáveis.

A conversão nível-vazão emprega a curva-chave:

\[Q = a\,(H - H_0)^{b}\]

onde \(H_0\) é o nível de descarga nula e os parâmetros \(a, b\) dependem de campanhas de medição em diferentes regimes hidráulicos.

Fatores de instabilidade

• Erosão lateral e deposição de barras
• Crescimento de macrófitas
• Variação da seção molhada

Em continentes com rede fluviométrica esparsa (África, América do Sul), satélites da série Jason e Sentinel-3/6 fornecem perfis altimétricos com precisão subdécimétrica.

Processamento do sinal

O eco de radar altímetro é corrigido por:

• Efeitos atmosféricos (troposfera, ionosfera)
• Marés sólidas e oceânicas
• Efeito de hooking em margens

O resultado é uma cota hidrométrica absoluta que alimenta modelos hidrodinâmicos de larga escala.

GPM (Global Precipitation Measurement)

Radar de dupla frequência e micro-ondas passivas disponibilizam campos de precipitação horária com resolução de ~10 km. Ajustados por bias correction com pluviômetros automáticos, capturam a estrutura convectiva e orográfica das chuvas tropicais.

SMAP (Soil Moisture Active Passive)

Infere umidade volumétrica do solo na camada superficial, dado que funciona como indicador de condição inicial para modelos chuva-vazão.

A evapotranspiração constitui a fração mais volumosa do balanço hídrico em bacias agrícolas.

SEBAL e METRIC

Utilizam bandas termais (Landsat, Sentinel-2) para converter diferenças de radiância em fluxos de calor sensível e latente.

A acurácia, avaliada por razão entre ET observada em lisímetros e estimada orbitalmente, supera 90% em regimes bem misturados.

Aplicação

• Gestão de demanda hídrica de culturas
• Compatibilização com reservatórios multianuais

Desafios de fusão

Diferenças de fuso horário, resolução e algoritmo de correção atmosférica criam erros de alinhamento temporal e espacial.

Assimilação bayesiana

O Ensemble Kalman Filter propaga a incerteza de cada fonte dentro de modelos distribuídos, produzindo envelopes preditivos que explicitam o grau de confiabilidade.